固定式奥氏体不锈钢低温容器应变强化工艺守则.docx

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固定式奥氏体不锈钢低温容器应变强化工艺守则

固定式奥氏体不锈钢制压力容器应变强化工艺守则

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受控类别

□受控

□非受控

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持有人

版次

A/1

2013-11-20发布2013-12-01实施

张家港韩中深冷科技有限公司发布

固定式奥氏体不锈钢低温容器应变强化工艺守则

1.总则

本工艺规程是对固定式奥氏体不锈钢应变强化低温容器生产过程的工艺性指导和产品质量控制的法规，除执行相应的国家、行业标准和企业标准外，应严格按此规程执行。

2.遵行及引用标准、通用工艺规程

GB150《压力容器》

GB/T18442《固定式真空绝热深冷压力容器》

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

Q/320582HK05-2013《奥氏体不锈钢应变强化制固定式真空绝热深冷压力容器》GC11低温贮罐氧清洁清洗工艺规程

GC12氦检漏工艺规程

GC13珠光砂充填工艺守则

GC14多层绝热缠绕及套装工艺规程

GC15抽真空和真空保持检测工艺规程

GC16外部管路、阀门组焊工艺规程

GC19外表面喷砂处理及喷漆工艺规程

3.内罐的制造

3.1材料：

主要受压元件（筒体、封头等）的材料须符合图样规定的材料标准，并按规定要求复验合格后方可使用。

3.2内封头：

切边并开坡口，一般左（顶）封头为外坡口，右（底）封头为内坡口或其他型式。

3.2.1封头外购：

须附质量合格证明书及检验记录，入库时进行各项要求检查，参照应变强化低温容器内封头的采购要求，按GB/T25198-2010标准的检查方法检测：

（1）直边倾斜度

（2）内直径公差

（3）最大最小直径差

（4）封头总深度

（5）直边高度

（6）封头成形后的最小壁厚

（7）封头内外表面应酸洗钝化，并经脱脂处理，表面不得有裂纹，分层，凹坑现象，不合格者不得使用。

3.3内筒体：

3.3.1划线：

将钢板垫平实，按《筒体制造工艺守则》进行划线放样，并按质量手册有关规定用记号笔进行标记移植。

并划出产品焊接试板600×225两块。

注：

同厚度筒节的材料应尽量采用相同炉批号。

3.3.2切割：

切割下料，并去除熔渣及飞溅，切割后与下料线的偏差：

-1mm＜△＜3mm。

3.3.3坡口：

按下图在刨边机上刨坡口，靠左封头端为外坡口，其余为内坡口或其他型式。

要求：

筒节长度公差≤±1mm，筒节周长公差≤±3mm，对角线公差≤2mm

3.3.4成型：

在卷板机上先压头，再卷制成型，并用400mm宽的样板测量，尽量减少卷制来回的次数，以免钢板延伸，周长变长。

钢板的轧制方向应与筒体的环向一致。

3.3.5组焊：

纵缝组焊，严格按照焊接工艺规范操作，不得在筒体上引弧，并将焊接试板组对在纵缝的延伸部位一起焊接。

要求：

1焊缝处成型良好，光滑平整，焊缝条高≤0mm~0.15δn，且不大于2mm。

2焊缝及热影响区不得有裂纹、咬边、气孔、未熔合及夹渣等缺陷。

3焊缝表面及两侧的飞溅物清理干净。

3.3.6校圆：

将试板和引弧板与纵缝分离。

注意：

保持焊缝端部的平齐。

（并将试板送无损检测室进行无损检测）将筒体在卷板机上校园，要求棱角度E≤0.1δ+2mm，且不大于5mm。

同一断面上最大最小直径差e≤0.01*Dimm，且不大于25mm。

3.3.7无损检测：

纵缝100%RT，按JB/T4730.2-2005标准II级合格，射线检测技术等级不低于AB级，合格后转入下道工序。

3.3.8划线、开孔：

左（顶）、右（底）封头划线经检验确认后开孔，并与管接头组对焊接。

3.3.9组对：

筒节与筒节进行组焊，每条相邻纵缝外圆弧长必须大于钢板厚度的3倍，且不小于200mm，筒节并与封头（内坡口）组焊。

相临两筒节之间的厚度差不大于2mm。

组焊要求：

拼接处的棱角E≤0.1δ+2mm，且不大于5mm。

错边量b≤2mm。

筒体直线度AL≤壳体长度的1‰，且不大于25mm。

3.3.10焊接按焊接工艺施焊，要求同纵缝质量要求。

3.3.11探伤：

环缝100%RT，按JB/T4730.2-2005要求II级合格，射线检测技术等级不低于AB级。

3.3.12划线、开孔：

筒体划线，经检验确认后，再用等离子切割，并去渣、打磨坡口。

3.3.13组焊：

管接头与筒体组焊，按图采用全焊透结构，并圆弧过度，几何形状应圆滑过渡到母材表面，焊脚高度不得少于图样规定要求。

3.3.14第一次清洗：

筒体及两个封头的内壁按相关通用工艺进行酸洗脱脂处理，并用黑灯光检查，无油脂为合格，经检验确认。

3.3.15组焊：

将清洗、脱脂处理好的内件，与筒体、封头组焊，内容器内加强圈与筒体的焊接采用全焊透满焊结构。

组焊最终合拢缝的衬垫，组焊左（顶）封头（外坡口）。

3.3.16左（顶）封头与筒体的一道合口环缝100%RT按JB/T4730.2-2005按II级合格，射线检测技术等级不低于AB级。

3.3.17组焊试压用引出短管和堵头。

3.3.18强化试验：

内容器作强化试验。

3.3.18.1强化试验一般要求

3.3.18.1.1准备与应变强化相适合的厂房设施、工作环境、强化设备、辅助设备和检测仪器等，应变强化低温压力容器的制造、试验与验收除应符合相关企业标准外，还应符合设计图样要求。

3.3.18.1.2容器开孔补强圈上的信号孔内应在压力试验以前通入0.4~0.5MPa的压缩空气检查焊接接头质量。

检查时在焊缝表面涂肥皂水，与内容器焊接的所有零部件必须在强化之前焊接。

3.3.18.1.3耐压试验场地应有可靠的安全防护设施，耐压试验过程中，不得进行与试验无关的工作，无关人员不得在试验现场停留。

3.3.18.1.4压力表精度不应低于1.6级，压力表的数量和安装位置应与生产现场相适应，但压力表数量不得少于两个；压力表盘刻度极限值应为强化压力的1.5~3.0倍。

压力表在安装前应进行校验。

3.3.18.1.5试验过程中不得带压紧固螺栓或对受压元件施加外力。

3.3.18.1.6在试验过程中，如果发现有异常响声、压力下降或加压装置发生故障等不正常现象时，应立即停止试验，查明原因，排除故障。

3.3.18.2应变强化试验

3.3.18.2.1试验压力按图样规定，方式采用水压试验。

3.3.18.2.2将容器放置在木制双鞍式支座上，加压介质为纯净水，应严格控制水中氯离子含量不超过25mg/L。

向容器内注水直至最高点有水溢出以确保容器内完全充满。

使容器静置，并将排放口打开至少保持15分钟以释放水中分解出来的空气。

在此之后，将容器再完全充满，并关闭排放口，将容器密封。

3.3.18.2.3在进行冷拉伸之前，必须进行所有筒节的预期产生最大变形部位的周长进行测量并记录。

位移传感器最小精度达到±0.2%，钢卷尺最小刻度1mm所有的测量都必须使用校验过。

由此可确定一个基准尺寸值。

在冷拉伸试验时进行的测量所得数值是计算应变率的必要条件。

冷拉伸操作过程中的应变率应由周长的全长计算所得。

3.3.18.2.4打压初期可采用电动水压泵加压，当压力接近试验压力时改用手动水压泵加压（手动加压便于流量的控制）。

应变强化过程中升压应缓慢，最大升压速度不得超过0.5MPa/min，当压力接近强化压力时，升压速度不得超过0.1MPa/min.直至达到强化压力P0.升压数据记录格式见表一：

应变强化试验记录表。

3.3.18.2.5当压力达到强化压力时，每隔1~5min测量每个筒节最大变形截面的周长变化量。

测量部位：

每个筒节的中间部位及筒体周向的几何中心部位各准备一把钢卷尺，对各测点进行标号记录，形成测量表格，应保持该强化压力直至计算所得的应变率降至小于0.1%/hr.。

周长数据记录格式见表二：

周向应变测量数据记录表。

3.3.18.2.6同时满足下列第1、2个要求或第3个要求时，可以停止保压，开始卸压：

3.3.18.2.6.1保压时间不小于1h；

3.3.18.2.6.2最后半小时内的最大周长应变率不超过0.1%/h，且至少有一个筒节的应变率不超过0.05%/0.5h。

3.3.18.2.6.3直径不大于2000mm的容器，保压时间可以缩短到30分钟，最大周长应变率不超过0.1%/h时的持续时间不小于15min。

3.3.18.2.7应变强化处理完成后应立即排水吹干容器。

3.3.18.2.8压力试验

应变强化操作可取代容器的最终压力试验。

若仍有要求进行压力试验，请根据压力

试验工艺规程的要求进行操作。

冷拉伸的操作过程需由压力容器检验师见证。

3.3.18.2.9冷拉伸试验记录

需有书面形式对其操作进行记录，至少包含以下信息：

（a）升压过程的压力-时间关系曲线

（b）应变强化前、应变强化时和应变强化后的周长（或变化量）和厚度；

（c）强化过程中的周长应变率；

（d）记录可能影响容器性能的形状和尺寸的重大变化的情况；

（e）重新进行冷拉伸的一些信息和图纸规定的其他要求。

3.3.18.2.10通过周长变化量计算容器最大应变，筒节中间部位的最大应变不得超过6%，任意两个筒节的最大应变差不得超过4%，否则，应通知检验机构决定是否采取其他措施。

3.3.18.2.11授权检验机构应监督应变强化过程，并在应变强化报告中签字。

3.3.19外部零件组焊：

外部管件预先弯制成型，并清洗脱脂处理后再与内容器管接头组焊（试压引出管预先切除下来），外部其它零件（非与筒体直接焊接件）与筒体组焊。

内筒体外表面去毛刺及焊接飞溅。

3.3.20第二次清洗：

内容器外表面及管线进行酸洗脱脂处理，按通用工艺规程执行，经检验确认，注意垫板上的螺纹透气孔用螺栓及生料带密封，防止液体渗入。

3.3.21内容器A、B类焊接接头应进行每条5%射线透照检测，透照检测按JB/T4730.2进行，合格级别不低于Ⅱ级，射线检测技术等级不低于AB级。

丁字焊缝和应变强化前原有条形缺陷部位应进行100%射线透照检测，合格级别不低于Ⅱ级，射线检测技术等级不低于AB级，且条形缺陷的最大长度不超过4mm，宽度不大于0.2δn（最大不超过2mm）。

对容器所有焊接接头进行100%渗透检测，渗透检测按JB/T4730.5进行，合格级别不低于Ⅰ级。

3.3.22内容器及管线氦检漏按氦检漏工艺规程执行，并作好相应记录，内容器检查合格后用塑料纸套好待用。

4.外壳的制造

4.1材料：

制造外壳的材料须符合图样的要求，必须有质量合格证明书。

4.2封头：

切边并开坡口（坡口按照图样的要求）。

4.2.1封头外购，须附有质量合格证明书及检验记录，入库时进行各项要求检查，按GB/T25198-2010标准的检查方法检测。

（1）直边倾斜度

（2）内直径公差

（3）最大最小直径差

（4）封头总深度

（5）直边高度

（6）封头成形后的最小壁厚

（7）封头表面不得有油污、焊渣、裂纹、分层、凹坑现象。

4.2.2左（顶）、右（底）封头开好孔，在套装前内表面喷砂吸尘干净后用塑料纸封口、待用。

4.3外筒体：

4.3.1划线：

将钢板垫平实，按《筒体制造工艺守则》进行划线放样，并按质量手册有关规定用记号笔进行标记移植。

外筒体下料展开尺寸按封头实测周长

4.3.2切割：

用气割下料，并去除熔渣及飞溅，切割后与下料线的偏差：

-1mm＜△＜3mm。

4.3.3坡口：

按下图在刨边机上刨坡口，外坡口，

要求：

筒节长度公差≤±1mm，筒节周长公差≤±3mm，对角线公差≤2mm

4.3.4成型：

在卷板机上卷制成型，并用样板测量，尽量减少卷制来回的次数，以免钢板延伸，周长变长。

4.3.5组焊：

纵缝组焊，严格按照焊接工艺规范操作，不得在筒体上引弧，并将焊接试板组对在纵缝的延伸部位一起焊接。

要求：

1焊缝处成型良好，光滑平整，焊缝条高≤1.5mm。

2焊缝及热影响区不得有裂纹、咬边、气孔、未熔合及夹渣等缺陷。

3焊缝表面及两侧的飞测物清理干净。

4.3.6校圆：

将试板和引弧板与纵缝分离。

注意：

保持焊缝端部的平齐。

（并将试板送无损检测室进行无损检测）将筒体在卷板机上校园，要求棱角度E≤0.1δ+2mm，同一断面上最大最小直径差e≤5mm。

薄壁筒节用工装圈撑圆。

4.3.7无损检测：

按图样要求进行20%RT检测及100%PT，分别符合JB/T4730.2-2005中Ⅲ级合格及JB/T4730.5-2005中Ⅰ级合格，射线检测技术等级不低于AB级。

4.3.8组对：

筒节与筒节进行组焊，每条相邻纵缝间距必须大于100mm，筒节与封头组焊。

组焊要求：

拼接处的棱角E≤0.1δ+2mm，错边量b≤2mm。

筒体直线度AL≤3mm.

4.3.9焊接按焊接工艺施焊，要求同纵缝质量要求。

4.3.10无损检测：

对焊缝进行20%RT检测及100%PT，分别符合JB/T4730.2-2005中Ⅲ级合格及JB/T4730.5-2005中Ⅰ级合格，射线检测技术等级不低于AB级。

4.3.11组焊：

外壳内加强圈与筒体组焊、采用间断焊，双面交错进行。

4.3.12划线开孔，在筒体上划开孔位置线，注意位置公差要求，经检验确认后开孔。

4.3.13喷砂：

套装前8小时内对筒体内表面进行喷砂要求，按喷砂通用工艺执行，并用无油压缩空气，对内表面吹扫，再用吸尘机吸尘，干净后筒体两端用塑料纸封口，待用。

5.管件的制造

5.1管件的材料为06Cr19Ni10，须符合GB/T14976-2012《流体输送用不透钢无缝钢管》标准的要求，并附质量证明书。

5.2管件的弯制，应首先制作好弯管模具及检测样板，对形状复杂的可以用Φ8mm左右的不锈钢圆钢，制作好模型，弯制时采用定位靠模弯制，弯制R处的波浪形皱折及椭圆度不平度不超过下表的要求：

a.管件弯头的平面不平度按下表规定

表一

长度

L≤500

500＜60≤1000

1000＜L≤1500

1500＜L

不平度

3

4

5

6

b.管件弯曲内测表面波浪S应不超过下表规定的数量、波浪间距应大于4倍的管壁厚度。

管件外径

＜76

76~108

133

波浪度S

≤2

≤4

≤5

c.管件弯曲后对于管径＞60mm的弯头应进行椭圆度检查且符合下表规定：

弯曲半径R

≤2.5DN

＞2.5DN

椭圆度a

12%

10%

计算公式：

a

=

×100%

5.3管件弯制后，拼接处应按焊接工艺卡坡口，并用氩弧焊进行焊接，错边量≤0.5mm，内口应无焊瘤，以免影响流量。

5.4对接接头进行100%RT，按JB/T4730.2-2005之II级合格要求，射线检测技术等级不低于AB级。

5.5管线内外表面进行酸洗、钝化、脱脂处理，并用清水冲洗干净，再用干净无油的干空气吹干净、待用。

6.内胆及管线氦检漏

内胆及管线氦检漏按氦检漏工艺规程执行，并做好相应记录。

（预先已做好）

7.低温贮罐总装检验规程

低温贮罐外壳的喷砂处理及油漆、外壳的氦检漏、珠光砂的充填、绝热纸缠绕及套装和抽真空及真空的保持与检查等按低温贮罐总装检验规程执行，并做好相关记录。

8.氮气封存

贮罐出厂前,贮罐内容器及管路系统充0.02～0.05MPa（或按图样要求）干氮气,并封闭所有阀门和管口。

9.出厂检验

产品由厂质量检验部门总检验合格,并出具产品合格证明才能允许出厂。

10.标志

钉铭牌,监检标牌,铬牌型式及尺寸应符合图样标准。

11.资料

汇集出厂文件,出具产品合格证,质量证明书,随车出厂。